汽车用密封泵与无密封泵的比较

汽车用密封泵与无密封泵的比较

车辆上的几个关键功能都需要泵,油泵润滑,冷却剂泵用于空调系统的冷却和制冷剂泵有三种。本白皮书将讨论热管理所需的冷却剂泵。即使在一个高效的电动汽车动力系统中,仍然有冷却要求汽车电力电子为电池系统,当然还有车内人员提供冷却和加热。由于电动传动系统组件的高效率,与内燃机相比,电动汽车的热管理散热负荷大大减少,热管理的挑战是复杂的,因为所需的操作温度相对较低,可以降低外部空气的温度梯度,而且需要高效的辅助系统来最大限度地扩大电池的使用范围。每辆电动汽车都需要一个电动冷却泵,冷却泵的电气化也是提高传统和混合动力汽车内燃机效率的关键技术。因此,传统的发动机前端皮带驱动泵被高效和可控的电力替代。冷却剂泵是典型的离心泵,叶轮在冷却剂中旋转,流体被吸入叶轮中心,由于离心作用,它被一个称为蜗壳的形状的外壳引导进入车辆管道。这种类型的泵是受欢迎的,因为它能够在很宽的工作条件范围内工作,并且能够抵抗空壳。在电动冷却剂泵中,叶轮由电机驱动,高效率的无刷直流(BLDC)电机有时被称为EC电机,代表电子换向,由于其长寿命和高效率通常使用。泵上的密封布置有两种选择。1)简单地有一个面密封,以保持流体出马达。2)有一个无密封的泵。首先,密封泵是汽车冷却剂泵的经典设计。他们使用一个簧面密封,其中两个运行表面被压在一起,使用弹簧来创建一个密封。密封面持续接触,通常需要少量的冷却剂在密封面之间通过,作为润滑剂和冷却剂。尽管使用自润滑材料和非常耐材料运行这些表面密封干燥将导致密封失效,因为接触表面过热和磨损。密封也可能受到冷却剂中的碎片的损坏。通常情况下,密封总是会磨损,尽管已经对密封技术进行了改进,以延长使用寿命,但这往往不能满足OEM的需求,特别是在非公路机械和公路卡车/巴士等重型车辆应用中。在电动或混合动力汽车中,由于冷却系统的温度和压力较低,故意泄漏过密封的少量流体也会造成问题。在传统的ICE应用中,流体泄漏时温度足够高,压力足够大,因此当泄漏通过密封时,通常会立即蒸发。然而,在电动汽车或混合动力汽车的冷却系统中,冷却液的温度往往要低得多,因此流体不会蒸发,这可能会导致颜色鲜艳的冷却液小液滴出现在泵上,或者更糟的是出现在车辆下方的地板上。这经常被误诊为冷却剂泵的故障。密封电动冷却剂泵的优点是马达的设计可以非常有效的非常紧密的气隙和整体泵将高效和他们更宽容的碎片,特别是细亚铁颗粒会导致泵的问题。有两种类型的无密封冷却剂泵。
  1. 磁力耦合泵,其电机与叶轮/蜗壳单元分开,并与磁力驱动装置相结合。电机的转矩通过磁力联轴器传递到叶轮
  2. 湿式转子泵,泵电机被设计为在转子接触冷却剂的情况下运行
在磁耦合泵中,由于电机与泵叶轮是分开的,所以可以使用非常高效的电机,但是磁耦合需要昂贵的附加磁铁。这些磁铁在联轴器可以作为一个磁性过滤器在冷却系统上成为阻塞堵塞泵。磁力联轴器还增加了泵单元的物理尺寸和质量。由于这些原因,mag耦合泵在主流汽车应用中并不常见,因为尽管它们消除了一些密封的可靠性问题,但它们引入了新的失效模式,额外的成本,以及包装体积和质量。替代和更常见的无密封泵是湿转子式冷却剂泵。在这种类型的泵中,电机的设计使定子通过静态密封和套筒装置与冷却剂隔离,转子在套筒内旋转时完全淹没在冷却剂中。少量的冷却剂允许通过转子腔作为冷却剂和较少的轴承润滑剂。这种设计消除了密封的可靠性问题和磁力联轴器的复杂性。然而,关键问题是由于“空气”间隙的增加,以及额外的设计和制造复杂性,需要冷却剂流过转子腔、轴承和套筒的设计,从而降低电机的效率。为了解决效率,需要使用高度集中的绕组和高强度的磁铁,这增加了材料成本相比干运转电机。最后,还必须注意确保有色金属颗粒进入泵,这可能积累和堵塞转子。在一个设计良好的系统中,湿式转子泵应该有很长的使用寿命。总的来说,密封泵不适合低温应用,因为运行干燥和渗漏超过密封的问题。尽管其良好的基础效率,mag耦合泵增加了成本,重量和尺寸,这总是在溢价。由于缺乏密封和相关问题,湿式转子泵作为这些应用的最佳类型的冷却剂泵获得了相当大的吸引力。设计良好的它可以有一个效率接近于最高级的密封泵和额外的材料成本可以抵消在其他方面的节省。滚球体育app最新版AVID技术在设计和制造汽车用密封和湿转子冷却泵方面具有丰富的经验。 AVID has its own BLDC motor and motor controller power electronics technology both conventional high power density radial flux and ultra-high power density axial flux. We can provide a complete定制电动冷却泵设计或标准的现成产品。如需更多资料,请联系我们滚球体育app最新版AVID Learning Electric Vehicle Technology播客封面艺术

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瑞安·莫恩

瑞安·莫恩

AVID Technology Group Ltd.董事总滚球体育app最新版经理。滚球体育app最新版AVID总部位于英格兰东北部,是重型高性能汽车电气化动力系统设计和制造的领导者。